Naruto, dkk. / ROTASI, Vol. 21 No. 4 (Oktober 2019) Hal. 215-223

## Pengaruh Prosentase Serat Kelapa Sawit Terhadap Umur Fatik Beban Aksial Komposit Matriks Resin
Nurato a* , Muhamad Fitri a** , Lamar Anton Manalu b
a Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Mercubuana Jalan Raya Meruya Selatan No. 01, Kembangan, Jakarta Barat 11650, Jakarta, Indonesia
b Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Batam
Jalan Kampus Abulyatama No. 5 Batam center, Batam 29464, Indonesia
*E-mail: nurato@mercubuana.co.id **E-mail: muhamad.fitri@mercubuana.co.id; muhamadfitri1213@gmail.com

## Abstract
Palm Oil Industries, not only provide  so many benefits, but also has a negative impact in the form of organic waste as by products of palm oil industries. Therefore, the utilization of oil palm fiber waste needs to be developed, including for structural components that retain load, through various studies in order to reduce the volume of waste caused by oil palm. One of the simplest types of load is axial load. The purpose of this study is to make polymer matrix composite materials reinforced with oil palm fiber, and  then  test  the  life  cycle  of  fatigue  failure  axial  load,  of  polymer  matrix  composite  materials  with several different percentages of fiber content. The material used as a matrix is Yukalac® 157 BTQN- EX unsaturated polyester resin (UPRs), and the catalyst uses methyl ethyl ketone peroxide (MEKPO) and Oil palm fibers as reinforcement. The content of palm oil fiber is divided into three level i.e: 3%, 5%, and 7%. The effect of the percentage content of the volume of palm oil fiber on the cycle of fatigue failure  of  the  polymer  matrix  composite  material  were  analyzed.  So  that  later  this  palm  matrix  resin fiber composite material can really be utilized for structural components that retain load. By utilizing palm oil fiber in the production of composite materials, it is hoped that this will reduce the volume of organic  waste  from  palm  oil  processing.  Fatigue  testing  results  on  the  percentage  of  palm  oil  fiber content of 3% obtained the shortest failure cycle life is 7.67 cycles. As for the percentage of palm oil content of 7%, the longest failure cycle was obtained to 18.33 cycles.
Keywords: Composite; Polymer Matrix composite; oil palm fiber; fatique failure life cycle

## Abstrak
Industri  pengolahan  kelapa  sawit  selain  memberikan  begitu  banyak  manfaat,  juga  memberi  dampak negatif  berupa  sampah  organik  sisa  hasil  pengolahan  kelapa  sawit.  Karenanya  sampah  serat  kelapa sawit  perlu  dikembangkan  pemanfaatannya  termasuk  untuk  komponen  struktur  yang  menahan  beban melalui  berbagai  penelitian  agar  mengurangi  volume  sampah  yang  ditimbulkan  oleh  kelapa  sawit. Salah satu tipe beban yang paling sederhana adalah beban aksial. Tujuan penelitian ini adalah membuat material  komposit  matriks  polimer  diperkuat  serat  kelapa  sawit,  untuk  kemudian  menguji  seberapa besar  umur  siklus  kegagalan  fatik  beban  aksial  material  komposit  matriks  polimer  dengan  beberapa prosentase kandungan serat kelapa sawit yang berbeda. Bahan yang digunakan sebagai matriks adalah unsaturated  polyester  resin (UPRs)  Yukalac®  157  BTQN-EX,  dan  katalisnya  menggunakan methyl ethyl ketton peroxide (MEKPO) dan serat kelapa sawit sebagai penguat. Kandungan serat kelapa sawit dibagi menjadi tiga yaitu, 3%, 5%, dan 7%. Untuk kemudian dianalisa pengaruh prosentasi kandungan volume serat kelapa sawit terhadap siklus kegagalan fatik material komposit matriks polimer. Sehingga nantinya material komposit serat kelapa sawit matriks resin ini benar benar bisa dimanfaaatkan untuk komponen  struktur  yang  menahan  beban.  Dengan  dimanfaatkannya  serat  kelapa  sawit  di  dalam pembuatan  material  komposit,  diharapkan  nantinya  dapat  menurunkan  volume  sampah  organik  dari pengolahan  kelapa  sawit.  Hasil  pengujian  fatik  pada  prosentase  kandungan  serat  kelapa  sawit  3% diperoleh  umur  siklus  kegagalan  yang  paling  pendek  yaitu  7,67  siklus.  Sedangkan  untuk  prosentase kandungan serat kelapa sawit 7% diperoleh siklus kegagalan yang paling  panjang yaitu sebesar 18,33 siklus.
Kata kunci: Komposit; komposit matriks polimer; serat kelapa sawit; umur siklus kegagalan fatik

## 1. Pendahuluan
Kelapa  sawit  merupakan  salah  satu  tanaman  perkebunan  yang  mempunyai  peran  penting  bagi  subsektor perkebunan. Menurut Direktorat Jenderal Perkebunan (2014), pengembangan kelapa sawit antara lain memberi manfaat
Naruto, dkk. / ROTASI, Vol. 21 No. 4 (Oktober 2019) Hal. 215-223
dalam  peningkatan  pendapatan  petani  dan  masyarakat.  Selain  itu  produksi  yang  menjadi  bahan  baku  industri pengolahan yang menciptakan nilai tambah di dalam negeri, ekspor Crude Palm Oil (CPO) yang menghasilkan devisa dan membuka kesempatan kerja [1].
Selain  memberikan  manfaat,  kelapa  sawit  juga  memberikan  dampak  negatif  berupa  sampah  organik  dari  sisa pengolahannya. Sampah yang kebanyakannya berupa serat alami ini jumlahnya sangat besar, seiring dengan besarnya volume  penggunaan  kelapa  sawit  itu  sendiri,  sehingga  akan  menjadi  masalah  yang  cukup  besar  bila  serat  alami  dari kelapa sawit ini tidak dirubah menjadi sesuatu yang bermanfaat bagi manusia. Salah satu pemanfaatan serat alami yang sudah banyak diteliti oleh peneliti peneliti dunia adalah sebagai penguat bahan komposit. Karenanya, buangan dari serat kelapa sawit yang merupakan serat alami ini, jugamem punyai potensi yang besar untuk dimanfaatkan sebagai penguat bahan komposit.
Material komposit merupakan gabungan beberapa material yang terdiri dari penguat atau pengisi dan matrik yang masing-masing  masih  mempertahankan  sifat  aslinya  [2].  Meskipun  material  komposit  memiliki  beberapa  kekurangan dibandingkan  dengan  material  logam,  namun  juga  memiliki  kelebihan-kelebihan  tersendiri,  misalnya:  ketahanan terhadap  korosi  atau  pengaruh  lingkungan.  Oleh  karena  itu  penelitian  yang  berkelanjutan  tentang  material  komposit khususnya material komposit serat alami ini harus terus dilakukan secara berkelanjutan agar  berbanding lurus dengan perkembangan  teknologi  bahan  komposit,  sehingga  kekurangan  yang  dimiliki  oleh  material  komposit  bisa  dikurangi atau bahkan dihilangkan.
Menurut  Ramatawa,  klasifikasi  komposit  berdasarkan  matriks  yang  digunakan  yaitu  Metal  Matriks  Composite (MMC),  Ceramic  Matriks  Composite  (CMC),  dan  Polymer  Matriks  Composite  (PMC)  [3].  PMC  merupakan  matriks yang paling umum digunakan pada material komposit. Karena memiliki sifat yang lebih tahan karat (korosi) dan lebih ringan.  Matriks polymer terbagi 2 yaitu termoset dan termoplastik. Perbedaannya polimer termoset tidak dapat didaur ulang  sedangkan  termoplastik  dapat  didaur  ulang.  Bahan  polimer  yang  biasa  digunakan  dalam  pembuatan  komposit adalah polimer jenis thermoset [3]. Hal ini berdasarkan pertimbangan pada ketahanan polimer termoset terhadap suhu dan  bahan  kimia  atau  pelarut.  Epoksi  dan  poliester  merupakan  polimer  termoset  yang  banyak  digunakan  dalam pembuatan komposit polimer.
Seiring  dengan  perkembangan  teknologi  bahan  komposit,  maka  pemanfaatan  bahan  komposit  juga  semakin meluas, sampai ke struktur atau bagian bagian benda yang mengalami pembebanan tarik, tekan, geser, dan  puntir, baik statis maupun beban berfluktuasi. Terkait dengan beban yang berfluktuasi, maka muncul potensi terjadinya kegagalan Fatik  yang  kadang  sulit  untuk  diprediksi  kapan  terjadinya,  meskipun  pada dasarnya  kegagalan  fatik  biasanya  dimulai dengan terjadinya retakan pada permukaan benda.  Karenanya, sifat fatik sangat peka terhadap kondisi permukaan, yang dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain kekasaran permukaan, perubahan sifat-sifat permukaan dan tegangan sisa permukaan [4].
Penelitian  ini  dimaksudkan  untuk  membuat  material  komposit  matriks  polimer  dengan  berpenguat  serat  kelapa sawit sekaligus melakukan pengujian siklus kegagalan fatik beban aksial material komposit matriks polimer berpenguat serat kelapa sawit serta mengetahui pengaruh prosentasi kandungan serat kelapa sawit terhadap siklus kegagalan fatik. Selanjutnya,  agar  lebih  fokus,  makapenelitian  ini  dibatasi  untuk  menggunakan  resin  polyester  dan  katalisnya,  tetapi tidak membahas proses kimia yang terjadi antara keduanya.
Dari  penelitian  ini  diharapkan  akan  diperoleh  umur  siklus  kegagalan  fatik  akibat  beban  aksial  yang  berfluktuasi pada  material  komposit  matriks  polimer  diperkuat  serat  kelapa  sawit,  sehingga  dapat  dijadikan  referensi  untuk penelitian  selanjutnya  terkait  bahan  komposit  yang  memanfaatkan  serat  alami  khususnya  serat  kelapa  sawit,  agar  ke depan  material  komposit  ini  benar  benar  bisa  dimanfaatkan  untuk  bagian  benda  atau  mesin  yang  mengalami  beban berfluktuasi.
Menurut  Sudarsono,  teknologi  moderen  memerlukan  bahan  campuran  baru  yang  memiliki  kombinasi  sifat-sifat unggul  bahan  pembentuk  seperti  logam,  keramik,  dan  polimer  yang  disebut  dengan  bahan  komposit.  Komposit  serat alam dengan segala kelebihannya mulai dilirik oleh berbagai industri seperti industri kereta api, kapal, otomotif, militer, alat olahraga, kedokteran, dan konstruksi bangunan sipil, bahkan sampai industry peralatan rumah tangga [5]. Hal ini terutama  didukung  oleh  isu  masalah  lingkungan  dan  keterbatasan  sumber  bahan  bakar  fosil.  Penggunaan  serat  alam sebagai  penguat  komposit  didukung  oleh  adanya  regulasi  persyaratan  habis  pakai  (end  of  life  vechile-ELV)  produk otomotif  bagi  negara-negara  Uni  Eropa  dan  sebagian  Asia.  Kebijakan  ini  didukung  oleh  FAO  pada  tahun  2009  yang mendesak industri untuk memanfaatkan serat alam [6].
Serat alam mempunyai kekuatan berkisar antara 80 MPa (serat buah kelapa) sampai dengan 1500 MPa (serat flax) dan modulus Young antara 0,5 GPa (Oil Palm Mesocarp) sampai 128 GPa (Ramie), serta massa jenisnya berkisar 0,7 gram/cm3 sampai 1,55 gram/cm3. Sedangkan serat gelas tipe E mempunyai kekuatan 3400 MPa dan modulus Young 73  GPa,  serta  massa  jenis  2,55  gram/cm3.  Artinya,  untuk  beberapa  serat  alam  seperti  flax,  hemp,  rami,  dan  sisal mempunyai modulus spesifik yang kompetitif dengan serat gelas [7].
Jumlah  perbandingan  yang  biasanya  digunakan  dalam  pembuatan  komposit  adalah  rasio  berat  (fraksi  berat)  dan rasio volume (fraksi volume), hal ini dikarenakan satuan dari matrik dan serat biasa dihitung  dengan satuan massa dan satuan volume [8].
Prosentase Volume (%V):
V serat = X 100% (1) V serat
V komposit
Dimana: m f = massa serat (gr)
m m = massa matrik (gr) ρ f = massa jenis serat (gr/mm 3 ) ρ m
= massa jenis matrik (gr/mm 3 )
Nurdin dkk. melakukan penelitian tentang material komposit matriks Epoxy yang diperkuat serat akar wangi. Dari penelitian itu didapat bahwa fraksi volume serat di atas 20% akan menurunkan kekuatan bending dan kekuatan impak [9].  Massa  jenis  serat  yang  biasanya  sangat  rendah  dan  berfluktuasi,  sehingga  apabila  dibandingkan  antara  fraksi volume  dengan  fraksi  massa  akan  terjadi  perbedaan  angka  fraksi  yang  sangat  jauh.  Karenanya  dalam  penelitian  ini, fraksi  kandungan  serat  tetap  dinyatakan  dalam  fraksi  volume.  Selanjutnya,  terkait  dengan  serat  yang  digunakan, mengingat  ketersediaan  serat  kelapa  sawit  yang  sangat  berlimpah  di  Indonesia,  maka  pada  penelitian  ini  serat  yang digunakan adalah serat kelapa sawit.

## 2. Material dan Metode Penelitian
Urutan kerjaproses Penelitian dalam penelitian ini, dilakukan sesuai dengan diagram Alir yang diperlihatkan pada gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alir.

## 2.1 Alat dan Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah serat kelapa sawit, matrik yang digunakan adalah Unsaturated Polyester  Resin  (UPRs)  Yukalac®  157  BTQN-EX.  Katalis  yang  digunakan  adalah  Methyl  Ethyl  Ketton  Peroxide (MEKPO). Katalis ini berfungsi untuk mempercepat pengerasan.
Alat-alat dan bahan yang akan digunakan dalam pembuatan komposit disiapkan seperti serat kelapa sawit, katalis, resin,  dan  peralatan yang  menunjang  lainnya  dalam pembuatan  spesimen.  Peralatan  yang  digunakan dalam  penelitian
V serat = X100%
(2)
m f /  f m f /  f + m f /  m
V matriks = X 100% (3) Volume matriks Volume Komposit V komposit V matriks = X100% (4) m m /  m m f /  f + m f /  m
Naruto, dkk. / ROTASI, Vol. 21 No. 4 (Oktober 2019) Hal. 215-223
ini antara lain timbangan digital yang digunakan untuk menimbang serat dan polyester. Oven ini yang akan digunakan untuk  mengurangi  kadar  air  pada  serat.  Cetakan  komposit  terbuat  dari  aluminium.  Jangka  sorong  digunakan  untuk mengukur panjang, lebar, dan tebalnya spesimen. Lilin berfungsi sebagai bahan perapat sambungan pada cetakan agar campuran matriks dan katalis tidak merembes atau bocor keluar cetakan yang menyebabkan gelembung ( void ) pada tiap pojok cetakan. Kikir berfungsi untuk meratakan spesimen. Gerinda tangan digunakan untuk memotong cetakan. Tang berfungsi untuk mengeluarkan spesimen dari cetakannya.
Serat sabut kelapa sawit dicuci dengan menggunakan air bersih untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang masih menempel.  Pencucian  dilakukan  dengan  cara  perendaman  dan  dilanjutkan  penyemprotan  dengan  menggunakan  air. Setelah itu serat dikeringkan dibawah sinar matahari hingga kadar air benar-benar habis. Dalam menentukan komposit serat  matriks  dan  katalis  yang  akan  digunakan  dalam  pembuatan  komposit,  maka  terlebih  dahulu  melakukan perhitungan untuk masing-masing variasi. Cara perhitungannya adalah sebagai berikut:
a. Menentukan volume spesimen. Betuk dan ukuran spesimen adalah seperti diperlihatkan pada gambar 2.
Gambar 2. Dimensi specimen Komposit Serat Kelapa Sawit [10].
A  =  p x l x t
= 12 x 20 x 10 = 2400 mm3 B  =  p x l x t = 81 x 10 x 10 = 8100 mm3 C  =  p x l x t = 12 x 20 x 10 = 2400 mm3
Volume specimen komposit (Vc) Volume pada cetakan (Vc)   = A + B + C = 2400 + 8100 + 2400 = 12900 mm3
b.  Menentukan kebutuhan serat, matrik, dan katalis pada fraksi volume 3% untuk satu buah spesimen. Volume serat  = Vf x Vc
= 3% x 12900 mm3
= 387 mm3 = 0,387 cm3
Kebutuhan massa serat (mf)  = volume serat x massa jenis serat Massa Jenis serat kelapa sawit[11] = 0,11291g/cm3 Jadi kebutuhan massa serat (mf)  =  0,387 cm3 x 0,11291 gr/cm3 = 0,044 g Volume matrik = Vm x Vc = 97% x 12900 mm3 = 12513 mm3 = 12,513 cm3 Massa jenis Resin [12] = 1,215 g/cm3 Jadi kebutuhan massa matrik  = volume matrik x mass jenis resin = 12,513 cm3 x 1,215 gr/cm3 = 15,203 gr Volume katalis = 1% x Vm = 1% x 12,513 cm3 = 0,125 ml
c.  Menentukan kebutuhan serat, matrik, dan katalis pada fraksi volume 5% untuk satu buah spesimen. Volume serat = Vf x Vc
= 5% x 12900 mm3
= 645 mm3 = 0,645 cm3
Jadi kebutuhan massa serat (mf)  = volume serat x massa jenis serat = 0,645 cm3 x 0,11291 gr/cm3 = 0,0728 gr Volume matrik = Vm x Vc = 95% x 12900 mm3
Naruto, dkk. / ROTASI, Vol. 21 No. 4 (Oktober 2019) Hal. 215-223
= 12255 mm3 = 12,255 cm3 Jadi kebutuhan massa matrik  = volume matrik x mass jenis matrik = 12,255 cm3 x 1,215 gr/cm3 = 14,889 gr Volume katalis = 1% x Vm = 1% x 12,255 cm3 = 0,122 ml
d.  Menentukan kebutuhan serat, matrik, dan katalis pada fraksi volume 7% untuk satu buah specimen. Volume serat  = Vf x Vc
= 7% x 12900 mm3
= 903 mm3 = 0,903 cm3
Jadi kebutuhan massa serat (mf)  = volume serat x massa jenis serat = 0,903 cm3 x 0.11291 gr/cm3 = 0,10196 gr Volume matrik = Vm x Vc = 93% x 12900 mm3 = 11997 mm3 = 11,997 cm3 Jadi kebutuhan massa matrik  = volume matrik x mass jenis matrik = 11,997 cm3 x 1,215 gr/cm3 = 14,576 gr Volume katalis = 1% x Vm = 1% x 11,997 cm3 = 0,119 ml

## 2.2 Pembuatan Spesimen
Proses  pembuatan  spesimen  diawali  dengan  penyiapan  serat  kelapa  sawit.    Serat  kelapa  sawit  dicuci  dengan menggunakan  air  bersih  untuk  menghilangkan  kotoran-kotoran  yang  masih  menempel.  Pencucian  dilakukan  dengan cara perendaman dan dilanjutkan penyemprotan dengan menggunakan air. Serat kelapa sawit yang sudah dicuci bersih seperti diperlihatkan pada gambar  3 (a) kemudian dikeringkan dengan cara dijemur di bawah sinar matahari  selama 2 sampai 3 hari hingga benar-banar kering seperti diperlihatkanpada gambar 3 (b).
Gambar 3. (a) Serat Kelapa Sawit yang Sudah Dicuci bersih. (b) Serat kelapa sawit yang sudah kering.
Serat  kelapa  sawit  yang  sudah  bersih  dan  kering  selanjutnya  dipotong-potong  sepanjang  2  (dua)  cm.  Kemudian ditimbang menggunakan timbangan digital seperti diperlihatkan pada gambar 4, sesuai dengan perhitungan yang sudah dijelaskan pada perhitungan kebutuhan serat sebelumnya.
Gambar 4. Penimbangan serat kelapa sawit.
a
b
Naruto, dkk. / ROTASI, Vol. 21 No. 4 (Oktober 2019) Hal. 215-223
Selanjutnya  penyiapan  cetakan  yang  terbuat  dari  bahan  alumunium  seperti  diperlihatkan  pada  gambar  5(a). Cetakan  diberi  lilin  pada  setiap  celahnya  seperti  diperlihatkan  pada  gambar  5(b).  Hal  ini  dimaksudkan  agar  semua sambungan  pada  cetakan  tertutup  rapat  sehingga  material  spesimen  nantinya  tidak  merembes  atau  bocor  keluar  yang berakibat bentuk spesimen tidak sesuai dengan yang dikehendaki.
Gambar 5. (a) Cetakan. (b) Cetakan yang sudah ditempelkan lilin.
Serat  kelapa  sawit  disusun  secara  merata  di  dalam  cetakan.  Sementara  resin  dan  katalis  dicampur  dalam  suatu wadah  lain  sesuai  dengan  kompososisi  masing  masing  yang  telah  direncanakan  dan  diaduk  hingga  merata.  Setelah campuran resin dan katalis ini merata, lalu dituang kedalam cetakan secara merata pada seluruh bagian cetakan seperti diperlihatkan pada gambar 6, yang kemudian dibiarkan terbuka agar mengering selama kira-kira 2 (dua) jam, kemudian masukkan ke dalam oven, dan dipanaskan selama 2 (dua) jam pada suhu 80 0 C.
Gambar 6. Resin dan katalis yang sudah dicampurkan dengan
serat kelapa sawit.
Gambar 7. Proses Pengeringan menggunakan Sinar Matahari.
Proses pengeringan selama 2 jam di bawah matahari diperlihatkan pada gambar 7. Sedangkan proses pengeringan selama 2 jam menggunakan oven pada suhu 80 0 C diperlihatkan pada gambar 8. Dengan metode pengeringan seperti ini diharapkan  specimen  benar  benar  telah  kering  dan  keras  tidak  hanya  pada  bagian  luar  akan  tetapi  juga  di  bagian dalamnya.
Gambar 8. Proses Pengeringan Menggunakan Oven.
Gambar 9. Spesimen yang telah kering dan keras serta siap untuk diuji.
Selanjutnya  specimen dikeluarkan  dari  oven  untuk  kemudian  dikeluarkan  dari dalam  cetakan.  Pada  kondisi  ini specimen telah kering dan keras. Bentuk specimen yang telah kering dan keras siap untuk diuji ini diperlihatkan pada gambar 9.

## 2.3 Persiapan Sebelum Pengujian dan Prosedur Pengujian
Sebelum melakukan pengujian, terlebih dahulu harus ditentukan beban yang akan diberikan kepada spesimen. Alat uji fatik beban aksial disiapkan terlebih dahulu seperti diperlihatkan pada gambar 10.
a b
Naruto, dkk. / ROTASI, Vol. 21 No. 4 (Oktober 2019) Hal. 215-223
Gambar 10. Mesin Uji Fatik Beban aksial
Komponen  alat  uji  fatik  beban  aksial  seperti  diperlihatkan  pada  gambar  10  ini  terdiri  dari  batang  pengungkit, batang  penghubung,  pencekam,  dudukan  pencekam  bawah,  dan  poros  engkol.    Siapkan  pula  kunci  L  untuk mengencangkan  material  pada  pencekam.  Panjang  langkah  naik  turun  dari  pengungkit  pada  alat  ini  adalah  12mm, maka jari jari lingkaran poros engkol adalah 12/2 = 6 mm. Dari Referensi pembuat alat[10] diketahui bahwa torsinya τ 2 = 9,82 Nm. Maka gaya yang dihasilkan untuk menggerakkan batang penghubung adalah:
Selanjutnya pastikan bahwa motor pada alat dapat bekerja dengan baik.  Siapkan pelumas dan berikan pelumasan pada  masing-masing  poros  sebelum  alat  uji  fatik  dijalankan  dan  juga  selama  mesin  dijalankan  (apabila  diperlukan). Kemudian  material  komposit  yang  sudah  berbentuk  spesimen  uji  fatik  disiapkan.  Spesimen  dipasangkan  pada pencekam di posisi 1 dan dikunci erat mengunakan kunci L.  Counter dicek dan dipastikan dalam keadaan atau posisi nol.  Selanjutnya alat uji fatik dihidupkan dan dibiarkan hingga terjadi perubahan bentuk pada spesimen ataupun sampai spesimen  putus.  Bila  perubahan  bentuk  pada  spesimen  telah  terjadi,  segera  mesin  dimatikan,  dan  angka  yang  tertera pada counter dicatat. Lepaskan baut dari pencekam dan ambil spesimen. Langkah ini diulangi untuk spesimen-spesimen selanjutnya.

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1  Siklus  Kegagalan  Fatik  Material  Komposit  Matriks  Polimer  Berpenguat  Serat  Kelapa  Sawit  untuk Kandungan 3%
Data hasil pengujian fatik komposit berpenguat serat kelapa sawit dengan matriks polimer untuk kandungan serat 3% adalah seperti diperlihatkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pengujian Fatik Komposit Serat Kelapa Sawit 3%
Item Luas Penampang (m 2 ) Beban (N) Stress (N/m 2 ) Umur Siklus Spesimen 1 0,0997 1636 16409 8 Spesimen 2 0,0981 1636 16676 8 Spesimen 3 0,0958 1636 17077 7 Rata-rata 7,67
Tabel 1 menunjukkan  Hasil pengujian fatik pada prosentase kandungan serat kelapa sawit 3% untuk spesimen 3 diperoleh  umur  siklus  kegagalan  yang  paling  pendek  yaitu  sebesar  7  siklus.  Sedangkan  untuk  spesimen  1  dan  2 diperoleh umur  siklus kegagalan yang paling panjang yaitu sebesar 8 siklus. Sehingga rata-rata siklus kegagalan fatik adalah sebesar 7,67.
 2 9,82 R         0,006 F =        =              = 1636,67 N
(4)
3.2  Siklus  Kegagalan  Fatik  Material  Komposit  Matriks  Polimer  Berpenguat  Serat  Kelapa  Sawit  untuk Kandungan 5%
Data hasil pengujian fatik komposit berpenguat serat kelapa sawit dengan matriks polimer untuk kandungan serat 5% diperlihatkan pada tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengujian Fatik Komposit Serat Kelapa Sawit 5%
Item Luas Penampang (m 2 ) Beban (N) Stress (N/m 2 ) Umur Siklus Spesimen 4 0,1000 1636 16360 14 Spesimen 5 0,1073 1636 15246 15 Spesimen 6 0,1033 1636 15837 15 Rata-rata 14.67
Dari  Tabel  2  yang  menunjukkan  hasil  pengujian  fatik  pada  prosentase  kandungan  serat  kelapa  sawit  5%,  untuk spesimen 4 diperoleh umur siklus kegagalan fatik yang paling pendek yaitu 14 siklus. Sedangkan untuk spesimen 5 dan 6  diperoleh  umur  siklus  kegagalan  fatik  yang  paling  lebih  panjang  yaitu  sebesar  15  siklus.  Sehingga  rata-rata  siklus kegagalan fatik adalah 14,67.

## 3.3  Siklus  Kegagalan  Fatik  Material  Komposit  Matriks  Polimer  Berpenguat  Serat  Kelapa  Sawit  untuk Kandungan 7%
Data hasil pengujian fatik komposit berpenguat serat kelapa sawit dengan matriks polimer untuk kandungan serat 7% adalah seperti diperlihatkan pada tabel 3.
Tabel 3. Hasil Pengujian Fatik Komposit Serat Kelapa Sawit 7%
Item Luas Penampang (m 2 ) Beban (N) Stress (N/m 2 ) Umur Siklus Spesimen 7 0,1051 1636 15566 18 Spesimen 8 0,1066 1636 15347 19 Spesimen 9 0,1024 1636 15976 18 Rata-rata 18,33
Dari  Tabel  3  dapat  dilihat  bahwa  hasil  pengujian  fatik  pada  prosentase  kandungan  serat  kelapa  sawit  7%  untuk spesimen 7 dan 9 diperoleh umur siklus kegagalan fatik yang paling pendek yaitu 18 siklus. Sedangkan untuk spesimen 8 diperoleh umur siklus kegagalan fatik yang lebih panjang yaitu sebesar 19 siklus.
3.4  Pengaruh Prosentasi Kandungan Serat Kelapa Sawit Terhadap Siklus Kegagalan Fatik Material Komposit Matriks Polimer Untuk Kandungan Serat 3%, 5%, dan 7%
Rekapitulasi  data  hasil  pengujian  fatik  komposit  berpenguat  serat  kelapa  sawit  dengan  matriks  polimer  adalah seperti diperlihatkan pada tabel 4.
Tabel 4. Hasil Pengujian Fatik Komposit Serat Kelapa Sawit Untuk Kandungan volume serat sebesar 3%, 5%, dan 7%
Tabel  4  yang  menunjukkkan  rekapitualsi  hasil  pengujian  Fatik  beban  aksial  material  komposit  matriks  resin diperkuat serat kelapa sawit, menunjukkan kecenderungan bahwa untuk prosentase kandungan serat kelapa sawit antara 3%  sampai  7%,  makin  tinggi  prosentase  kandungan    serat  kelapa  sawit  maka  umur  Fatiknya  makin  tinggi. Kecenderungan  ini  akan  Nampak  jelas  bila  data  siklus  kegagalan  fatik  pada  tabel  4  ini  dibuat  dalam  diagram  batang seeprti diperlihatkan pada gambar 11. Gambar 11 yang merupakan diagram batang hasil pengujian fatik pada spesimen yang  diuji.  Pada  prosentase  kandungan  serat  kelapa  sawit  3%  diperoleh  siklus  kegagalan  rata-rata  yang  paling  kecil
Prosentase Kandungan
Serat Kelapa Sawit Rata-Rata Luas Penampang (m 2 ) Rata-Rata Beban (N) Rata-Rata Stress (N/m 2 ) Rata-Rata Umur Siklus 3% 0,0978 1636 16728 7,67 5% 0,1035 1636 15806 14,67 7% 0,1047 1636 15625 18,33
yaitu 7,66 siklus. Sedangkan untuk prosentase kandungan serat kelapa sawit 7% diperoleh siklus kegagalan yang paling besar yaitu sebesar 18,33 siklus.
Gambar 11. Grafik hubungan antara rata-rata siklus dengan fraksi volume serat

## 4. Kesimpulan
Dari hasil dan analisa pengujian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa: komposit dengan penguat serat  kelapa  sawit  dan  matriks  polimer  dengan  prosentase  kandungan  serat  kelapa  sawit  3%  diperoleh  tingkat  siklus kegagalan  rata  rata  sebesar 7,67  siklus  dengan  siklus  tertinggi  pada  spesimen  1  dan  2 yaitu  8  siklus.  Pada prosentase kandungan serat kelapa sawit 5% diperoleh tingkat siklus kegagalan rata-rata sebesar 14,67 siklus dimana yang paling tinggi pada spesimen 5 dan 6 yaitu 15 siklus.  Pada prosentase kandungan serat kelapa sawit 7% diperoleh tingkat siklus kegagalan  rata-rata  sebesar  18,33  siklus.  Dengan  siklus  tertinggi  pada  spesimen  8  yaitu  19  siklus.  Kesimpulan  lain adalah  Siklus  kegagalan  fatik  pada  spesimen  ini  terbilang  sangat  pendek,  tidak  sampai  20,  mengingat  beban  yang diberikan  pada  spesimen  sangat  tinggi  yaitu  sebesar  1636  N  dikarenakan  memang  keterbatasan  alat.  Tapi  setidaknya dari  penelitian  ini  dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa  untuk  kandungan  volume  serat  kelapa  sawit  sampai  7%  adalah kondisi yang optimum untuk mendapatkan kekuatan fatik yang tinggi yang ditandai dengan siklus kegagalan rata-rata yang paling panjang diantara spesimen lainnya. Siklus kegagalan yang lebih panjang akan didapatkan bila beban yang diberikan pada spesimen diperkecil, hingga akhirnya bisa dipastikan ada atau tidaknya endurance limit pada material ini dimana beban yang diberikan pada benda akan menghasilkan siklus Fatik tak berhingga.

## Daftar Pustaka
[1]    Direktorat  Jenderal  Perkebunan.  (2014).  Termuat  di:  (http://ditjenbun.pertanian.go.id/berita-362-pertumbuhan- areal-kelapa-sawit-meningkat.html, dikutip pada tanggal 28 Maret 2016 jam 10.30 WIB).
[2]   Hartanto, Ludi. 2009. Study Perlakuan Alkali Dan Fraksi Volume Serat Terhadap Kekuatan Bending, Tarik, Dan Impak Komposit Berpenguat Serat Rami Bermatrik Polyester Bqtn 157. Tugas Akhir Sarjana Teknik. Universitas Muhammadiyah Surakarta. Solo.
[3]    Ramatawa, (2008). Termuat di: (https://ramatawa.wordpress.com/2008/11/23/komposit-part- definisiklasifikasiaplikasi/, dikutip pada tanggal 01 April 2016 jam 14.00 WIB).
[4]    Dieter,  George  E.,  (1992).  Metalurgi  Mekanik,  Jilid  1,  edisi  ketiga,  alih  bahasa  oleh  Sriati  Djafrie.  Erlangga. Jakarta.
[5]   Sudarsono, (2013). Optimasi Rancangan Kincir Angin Modifikasi Standar NACA 4415 Menggunakan Serat Rami (Boehmeria) Nivea) dengan Core Kayu Sengon Laut (Albizia Falcata) Yang Berkelanjutan, Disertasi, Universitas Diponegoro, Semarang.
[6]   Jamasri, Diharjo K., dan Gunesti W.H, 2008, Rekayasa dan Manufaktur Komposit Sandwich Berpenguat Limbah Serat Buah Sawit Dengan Core Limbah Kayu Sawit Untuk Komponen Gerbong Kereta Api, RUT XII, KMNRT, Jakarta.
[7]      Bismarck,  A.,  Mishra,  S.,  &  Lampke,  T.  (2005).  Plant  fibres  as  reinforcement  for  green  composites.  In  A.  K. Mohanty,  M.  Misra, &  L.  T. Drzal  (Eds.), Natural  Fibres, Biopolymers,  and  Biocomposites (pp. 37–108).  Boca Raton: CRC Press.
[8]    Gay, D. (2015). Composite Materials Design and Applications (third edition). Boca Raton: CRC Press.
[9]    Nurdin A, Hastuti Sri, Henanto PD, & Rino H. (2019), Pengaruh Alkali dan Fraksi volume terhadap Sifat Mekanik Komposit Serat Akar Wangi-Epoxy. Rotasi, Vol 21 N0 1, pp. 30-35.
[10]  Saragih, TB, (2014), Perancangan Modifikasi Alat Uji Fatik, Laporan Tugas Akhir, Universitas Batam, Batam.
[11]    Muhamad  Fitri  (2019)  The  Effect  of  Chemical  Treatment,  Fibre  length,  Fibre  content,  and  injection  moulding parameters  to  UV  irradiation  Resistance  of  Oil  Palm  Fibre  Reinforced  Composites,  PhD  Thesis,  Faculty  of Mechanical Engineering and Manufacturing, University Tun Hussein Onn Malaysia.
[12]  Savetlana dan Adriyanto A. Sifat-sifat Mekanik Komposit Serat TKKS-poliester, Jurnal Mechanical, Universitas Lampung, Volume 3 No. 1. pp45-50.